Fisiologia digestiva: Poligástricos

FISIOLOGIA DIGESTIVA:

POLIGÁSTRICOS

Texto de apoio para a Unidade Curricular de Anatomia e Fisiologia Animais II - CTA.

(Para uso exclusivo dos alunos)

Índice:

FISIOLOGIA DA DIGESTÃO: POLIGÁSTRICOS OU RUMINANTES 1 1. DIGESTÃO MECÂNICA DOS ALIMENTOS 1

2. DIGESTÃO BIOLÓGICA DOS ALIMENTOS 3

3. DIGESTÃO QUÍMICA DOS ALIMENTOS 8

4. DIGESTÃO BIOLÓGICA DOS ALIMENTOS (2º local de digestão) 10

FISIOLOGIA DA DIGESTÃO:

POLIGÁSTRICOS OU RUMINANTES

Nos ruminantes, a decomposição dos ALIMENTOS em NUTRIENTES, posteriormente absorvidos ao nível das mucosas do trato digestivo, é feita por três processos complementares:

1) PROCESSOS MECÂNICOS;

2) PROCESSOS BIOLÓGICOS ou MICROBIANOS; 3) PROCESSOS QUÍMICOS ou ENZIMÁTICOS.

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TRITURAÇÃO

a) Mastigação rápida

(70 a 90 movimentos/minuto - bovinos) (125 a 150 mov/min - ovinos e caprinos)

 Os alimentos, pouco divididos, acomulam-se no rúmen, juntamente com a água bebida e a saliva.

b) Ruminação

(4 a 10 h/dia, em 6 a 8 períodos de 40 a 50 min cada)  i) Regurgitação dum bolo alimentar;

ii) Deglutição da porção líquida e expulsão dos gazes produzi-dos no processo fermentativo;

iii) Remastigação do bolo alimentar regurgitado a um ritmo mais lento que o da primeira mastigação (50 a 60 mov/min);

iv) Deglutição do bolo alimentar remastigado, que regressa ao rúmen.

 O estímulo inicial para desencadear o processo de regurgitação e de ruminação, é fornecido pela acção dos ALIMENTOS GROSSEIROS AO NÍVEL DA GOTEIRA ESOFÁGICA E DO CÁRDIA.

A RUMINAÇÃO É UM PROCESSO SEMI-REFLEXO/SEMI-VOLUNTÁRIO QUE, PARA SE VERIFICAR, NECESSITA DA ACÇÃO COORDENADA DOS MÚSCULOS LIGADOS AOS MOVIMENTOS RESPIRATÓRIOS, DOS MÚSCULOS ABDOMINAIS, DOS MÚSCULOS DO ESÓFAGO E DOS

MÚSCULOS LIGADOS À MOTRICIDADE DOS COMPARTIMENTOS GÁSTRICOS.

Para que se desencadeie o processo de RUMINAÇÃO:

 O retículo-rúmen tem de se encontrar suficientemente cheio. Se estiver totalmente cheio, a produção e acumulação excessiva de gás vai inibir a ruminação;

 A dieta deve conter alimentos grosseiros;

 Os alimentos devem encontrar-se num meio suficientemente líquido. Uma insalivação fraca inibe a ruminação;

 Os animais devem encontrar-se em repouso e em bom estado

sanitário.

A duração total dos processos de mastigação (primeira mastigação

e ruminação) depende do teor em fibra dos alimentos.

ENSALIVAÇÃO

A secreção de saliva nos ruminantes é muito desenvolvida e

contínua  100 a 200 L/dia em bovinos; ~10 L/dia em ovinos.

1 Kg/h entre as refeições

5 Kg durante a ingestão de alimento Muito mais durante a ruminação



Líquido incolor, inodoro e insípido;

PROPRIEDADES 

pH entre 8.2 e 8.4;

E COMPOSIÇÃO 

99 a 99.5% de água;

DA SALIVA 

Compostos inorgânicos: fosfatos de sódio e

potássio, bicarbonatos e sais básicos

que ajudam a neutralizar os ácidos

produzidos pela fermentação ruminal;



Compostos orgânicos: Elevado conteúdo em

ureia (10 a 35 mg/cc), proteínas,

mucina

 A saliva dos ruminantes actua como solução tampão e não tem enzimas (amilase ou ptialina) como a do Homem edos suínos

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Quando se detecta uma pequena produção de saliva durante a ingestão alimentar, nomeadamente durante a ingestão de alimentos pobres em fibra ou muito fraccionados, pode aparecer uma situação patológica, a

meteorização - acumulação excessiva de gases (CH4 e CO2) no rúmen.

HOMOGENIZAÇÃO RUMINAL

Os alimentos, líquidos e sólidos, após a primeira mastigação ou após a ruminação, caem no rúmen* onde, através dos movimentos das paredes ruminais, são homogeneizados com o líquido ruminal.

*Excepções:

vitelos até às 4 semanas de vida (leite e água); bezerros em aleitamento (só o leite);

animal adulto em sede pronunciada; animal adulto ingerindo soluções salinas.

O tempo de permanência de um alimento grosseiro no rúmen varia: pode ir de cerca de 1.5 dias para uma pastagem jovem a cerca de 5 (ou mais) dias para a palha.

Reflexo da

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A digestão biológica ou microbiana é uma característica dos herbívoros (mono e poligástricos) e realiza-se no retículo-rúmen (poligástricos) e no ceco (mono e poligástricos).

Os microorganismos responsáveis pela digestão biológica dos alimentos encontram-se no retículo-rúmen (que não é mais que uma cuba de fermentação) e no ceco (IG).

 temperatura elevada (39 a 40ºC);

 meio anaeróbio (60-70% CO2 e 25-35% CH4);

 pH relativamente constante (6 a 7);

 homogeneização permanente do conteúdo;  entrada regular de forragens/grosseiros;  presença da flora e fauna ruminal em

simbiose com o ruminante:

Os AGV são neutralizados pelos sais básicos salivares e pelo NH3 obtido através da digestão

microbiana dos compostos azotados.

 Protozoários ciliados (20 a 200)

- 104 _{a 10}6 _{por mL de líquido ruminal}

- Alimentam-se de bactérias e glúcidos e prótidos alimentares

- Começam a desaparecer a pH < 5.5  Bactérias (< 1)

- 1010 a 1011 por mL de líquido ruminal

- Prevotella, Fibrobacter, Ruminococcus,

Streptococcus, Ruminobacter, Clostridium ...

- Produtoras de enzimas amilolíticos, celu- lolíticos, lipolíticos e proteolíticos - Bactérias produtoras das vitaminas do

grupo B

 Fungos e leveduras

- 106 _{a 10}8 _{por mL de líquido ruminal}

CARACTERÍSTICAS DO MEIO RUMINAL

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PRINCIPAIS ATIVIDADES DOS MICROORGANISMOS RUMINAIS

ATIVIDADE HIDROLÍTICA Hidrólise dos alimentos com recurso à produção de enzimas amilolíticas, celulolíticas, lipolíticas e proteolíticas

 Os produtos finais resultantes desta atividade são principalmente oses (C5 e C6), amoníaco (NH3), ácidos gordos, glicerol e minerais

ATIVIDADE FERMENTATIVA Atividade realizada no meio anaeróbio ruminal, a partir dos produtos resultantes da hidrólise dos alimentos

 Os produtos finais resultantes desta atividade são essencialmente

energia (ATP e calor), gases perdidos por eructação e ácidos gordos voláteis (AGV), produtos terminais da fermentação anaeróbia

ATIVIDADE SINTETIZADORA Desta atividade, resultam a biomassa constituinte dos microorganismos, os seus poli-holósidos de reserva (o ”amido” dos microorganismos) e vitaminas do grupo B.

Nos ruminantes, a digestão biológica ou microbiana realiza-se primeiramente no retículo-rúmen, através da

atividade das enzimas dos microorganismos ruminais.

GLÚCIDOS LÍPIDOS SUBST. AZOTADAS Substâncias

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Enzimas microbianas celulases e hemicelulases amilases e oligoglucosidases sacarases, lactases e maltases lipases e fosfolipases proteinases, polipeptidases e peptidases GLÚCIDOS SOLÚVEIS AMIDO CELULOSE e HEMICELULOSES  Algumas celuloses e hemiceluloses Algumas hexoses, dextrina e amido

Ácidos gordos voláteis

(AGV) + Energia e gases TRIACILGLICERÓIS  Monoacilgliceróis, ácidos gordos (AG) e

glicerol  Biomassa microbiana FOSFOLÍPIDOS  Glicero-fosfato Colina  Biomassa microbiana PROTEÍNAS POLIPEPTÍDEOS SUBST. AZOTADAS NÃO PROTÍDICAS  AMINOÁCIDOS (Aa)  Amoníaco (NH₃)  Aa microbianos  Biomassa microbiana absorvidas H₂0 Iões (Na+, K+, Cl-...) Pequenas quantidades de glucose AGV NH₃ em excesso

CTA 7 A simbiose ruminante - microorganismos permite ao animal:  Utilizar os AGV (ácido acético, ácido propiónico e ácido

butírico) absorvidos no rúmen, como substrato

energético;

 Beneficiar da síntese das vitaminas do grupo B;

 Digerir a biomassa microbiana, rica em proteína e veiculando praticamente todos os aminoácidos essenciais ao organismo animal.



Toda a modificação alimentar brusca altera o ambiente

ruminal, afetando assim as condições de vida dos

microorganismos. Isto pode repercutir-se na sua

capacidade de sobrevivência e portanto, na saúde do

ruminante, com o qual estes microorganismos se

encontram em simbiose;

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Assim, toda a mudança de regime alimentar nos

ruminantes deve ser progressiva.

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A digestão química ou enzimática dos alimentos realiza-se em meio gástrico (nos ruminantes, no abomaso, um meio ácido) e em meio intestinal (meio alcalino).

 DIGESTÃO GÁSTRICA

GLÚCIDOS LÍPIDOS SUBST. AZOTADAS Substâncias

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Suco gástrico [lipase gástrica] HCl* pepsinogénio  pepsina (renina  coagulação leite) muco, H2O, aniões, catiões

Algum amido alimentar não digerido pelos microrganismos (Mo) GLÚCIDOS MICROBIANOS COLESTEROL Triacilgliceróis Fosfolípidos LÍPIDOS MICROBIANOS Polipeptídeos alimentares não digeridos pelos Mo PROTEÍNA MICROBIANA AGV não absorvidos no rúmen (10 a 30%) H₂0

 Substâncias absorvidas ao nível da mucosa do omaso e abomaso.

absorvidas

CTA 9  DIGESTÃO INTESTINAL(a)

GLÚCIDOS LÍPIDOS SUBS. AZOTADAS Substâncias

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Suco pancreático -amilase pancreática oligoglucosidase e maltase lipase pancreática  e -fosfolipases tripsinogénio(_*1) tripsina(_*2) quimotripsinogénio(_*2) quimotripsina pró-carboxipeptidases(_*2)  carboxipeptidases desoxiribo e ribonucleases bicarbonato de sódio

Suco entérico ou intestinal α-dextrinase

sacarase, lactase e maltase colesterol esterase  e -fosfolipases pró-amino e pró-carboxipeptidases(_*2)  amino e carboxipeptidases pró-dipeptidases(_*2) _{ dipeptidases} enteroquinase(_*1)

muco, água, sais minerais...

Algum Amido (e glicogénio) Dextrinas Sacarose, lactose e maltose Glucose  Algumas dextrinas Sacarose, lactose e maltose Glucose  Glucose, galactose, frutose e manose Xilose Glúcidos de origem microbiana Triacilgliceróis  Monoacilgliceróis AG e glicerol Triacilgliceróis Fosfolípidos  Glicero-fosfato Colina Colesterol AG cadeia curta Lípidos de origem microbiana Proteínas Polipeptídeos  Peptídeos  Dipeptídeos  Aminoacidos Proteínas e peptídeos de origem microbiana Glucose Frutose Galactose Manose Xilose Triacilgliceróis Acilgliceróis... Ác. gordos Aminoácidos H2O e minerais Vitaminas

(a) _{Nos ruminantes lactantes, a produção de sucos digestivos do ID só se inicia 24 a 65 horas após o seu nascimento.}

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Sais biliares Colesterol Iões bicarbonato

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Nos ruminantes, a digestão biológica ou microbiana também se realiza no intestino grosso, mais precisamente no ceco, através da atividade das enzimas dos microorganismos cecais.

GLÚCIDOS LÍPIDOS SUBST. AZOTADAS Substâncias

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Enzimas microbianas celulases e hemicelulases amilases e oligoglucosidases sacarases, lactases e maltases lipases e fosfolipases proteinases, polipeptidases e peptidases Algum amido (e dextrinas)*

Alguma sacarose, lactose, maltose e glucose* Celulose* e hemiceluloses*  Algumas celuloses e hemiceluloses Algumas hexoses

Ácidos gordos voláteis

+ Energia e gases Alguns triacilgliceróis*  Monoacilgliceróis, AG e glicerol  Biomassa microbiana Alguns fosfolípidos*  Glicero-fosfato Colina  Biomassa microbiana Algumas proteínas* e polipeptídeos* Substâncias azotadas não protídicas*  Aminoácidos  Amoníaco (NH₃)  Aa microbianos  Biomassa microbiana absorvidas H20 Iões (Na+, K+, Cl-...) Minerais Pequenas quantidades de glucose AGV

FORMAÇÃO DAS FEZES

*Estes nutrientes escaparam, em maior ou menor quantidade, ao ataque realizado pelas enzimas dos microorganismos ruminais e do animal nas porções anteriores do tubo digestivo; são esses “restos” da digestão biológica e química que são atacados pelas enzimas microbianas no ceco, além dos glúcidos estruturais ou parietais e das substâncias azotadas não protídicas que escaparam à digestão biológica ruminal.

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BIBLIOGRAFIA:

Frandson, R.D.; T.L. Spurgeon (1995). Anatomia y Fisiologia de los Animales Domésticos. Interamericana – McGraw-Hill (5ª edicion), México.

Reece, W.O. (2005). Functional anatomy and physiology of domestic animals. Lippincott, Williams & Wilkins (3rd edition), USA.

Soltner, D. (1978). Alimentation des animaux domestiques. Sciences et Techniques Agricoles (12e édition), Angers.

Swenson, M.J.; W.O. Reece (1993). Duke’s Fisiologia dos animais domésticos. Guanabara Koogan S.A. (11ª Edição), Rio de Janeiro.

Van Wynsberghe, D.; C.R. Noback; R. Carola (1995). Human Anatomy and Physiology. McGraw-Hill, Inc. (3rd. edition), New York.